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PROf. ZOIM01

A NATuREZA dA luZTEORIA CORPUSCULAR

Em 1672, o físico inglêsIsaac Newton apresentou umateoria conhecida com modelocorpuscular da luz. Nessa teoria aluz era considerada como feixe departículas emitidas por uma fonteque atingia o olho estimulando avisão.

TEORIA ONDULATÓRIANa segunda metade do século

XIX, James Clerk Maxwell, através dasua teoria de ondaseletromagnéticas, provou que avelocidade com que a ondaeletromagnética se propagava noespaço era igual à velocidade da luz,cujo valor é, aproximadamente:

c = 3 x 108 m/s = 300 000 km/s

Sir Isaac Newton (1642-1727)

James Clerk Maxwell (1831-1879)

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PROf. ZOIM02

A NATuREZA dA luZDUALIDADE ONDA - PARTÍCULA

Quando parecia que realmente a natureza da luz era ondaeletromagnética, essa teoria não conseguia explicar o fenômeno deemissão fotoelétrica, que é a ejeção de elétrons quando a luz incide sobreum condutor.Einstein (1905) usando a idéia de Planck (1900), mostrou quea energia de um feixe de luz era concentrada em pequenos pacotes deenergia, denominados fótons, que explicava o fenômeno da emissãofotoelétrica. A natureza corpuscular da luz foi confirmada por Compton(1911). Verificou que quando um fóton colide com um elétron, eles secomportam como corpos materiais.

Albert Einstein (1879-1955)

A luz tem caráter dual: os fenômenos dereflexão, refração, interferência, difração epolarização da luz podem ser explicados pelateoria ondulatória e os de emissão e absorçãopodem ser explicados pela teoria corpuscular.

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PROf. ZOIM03

O ESPECTRO ElETROMAGNÉTICO

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PROf. ZOIM04

fONTES dE luZ Todos os corpos que enviam luz são chamados de fontes de luz.

Fonte Primária ou Corpo Luminoso: São corpos que enviama luz que eles produzem. A visibilidade dessas fontes não dependemda presença de outras fontes. EX: Sol, estrelas, lâmpadas elétricasquando acesas, chamas de velas e etc ...

Incandescente – quandoemite luz sob elevadatemperatura. Ex.: lâmpadaincandescente, na qual atemperatura chega a cerca de2500ºC no filamento.

Luminescente – quando emiteluz sob temperaturarelativamente baixa. Ex.: vaga-lume, lâmpada fluorescente,objetos fosforescentes (comointerruptor de luz, mostrador derelógios etc.)

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PROf. ZOIM05

fONTES dE luZ

Fonte Secundária ou Corpo Iluminado: São corpos queenviam a luz que recebem de outros corpos. A visibilidade dessasfontes depende da presença de outras fontes..EX: Lua, lâmpadaselétricas desligadas, as roupas, paredes e etc ...

Uma fonte de luz pode se considerada quanto as suas dimensõesem:

Fonte Puntiforme: Uma fonte de luz é pontual ou puntiformequando suas dimensões são desprezíveis em relação às dimensõesque as separam dos outros corpos.

Fonte Extensa: Uma fonte de luz é extensa quando suasdimensões não são desprezíveis em relação às dimensões que asseparam dos outros corpos.

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PROf. ZOIM06

ObSERvAçõES

LUZ MONOCROMÁTICA: Luz monocromática é aquelaconstituída por uma única cor.

LUZ POLICROMÁTICA: Luz policromática é aquela constituídapor duas ou mais luzes monocromáticas assim como a luz branca do solque é formada pela superposição de todas as cores as quais sãodivididas em sete cores principais.

VERMELHO

ALARANJADO

AMARELO

VERDE

AZUL

ANIL

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PROf. ZOIM07

ObSERvAçõES

VELOCIDADE DA LUZ: Qualquer que seja o tipo de luz no vácuo,assim como qualquer onda eletromagnética, se propaga com a mesmavelocidade c = 3 x 108 m/s, porém em um meio material a velocidade daluz depende deste meio, ou seja, meio materiais diferentes a luz possuivelocidades também diferentes.

ANO - LUZ: Ano - luz é uma unidade de distância. Corresponde adistânicia que a luz percorre, no vácuo, num intervalo de tempo de umano.

1 ano-luz ≈ 9,5 x 1012 Km

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PROf. ZOIM08

MEIOS ÓPTICOS MEIO TRANSPARENTE: É o meio óptico que permite a propagaçãoregular da luz permitindo uma visualização nítida dos objetos.

MEIO TRANSLÚCIDO: É o meio óptico que permite a propagaçãoirregular da luz permitindo uma visualização difusa dos objetos.

O observador vê o objeto com

nitidez através do meio

O observador não vê o objeto com

nitidez através do meio

Exemplos: vidro fosco, papel vegetal, tecido fino e etc...

Exemplos: ar, vidro comum, papel celofane e etc...

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PROf. ZOIM09

MEIOS ÓPTICOS

MEIO OPACO: É o meio óptico que não permite a propagação da luznão permitindo uma visualização dos objetos.

MEIO ISOTRÓPICO: É o meio óptico que suas propriedadesassociada a um elemento de volume independem da direção em quesão medidas.

O observador não vê o objeto

através do meio

Exemplos: madeira, placa metálica, tijolo e etc...

IMPORTANTE: essa classificação é relativa; dependendo dascondições, o mesmo meio pode ser transparente, translúcido ouopaco. Por exemplo: uma camada fina de água é transparente,mas uma grande porção de água é opaca.

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PROf. ZOIM10

PRINCíPIOS dA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS LUMINOSOS

Dois raios de luz, ao se cruzarem, seguem independentemente,cada um, a sua trajetória.

PRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA DOS RAIOSLUMINOSOS

Todo raio de luz percorre trajetórias retilíneas em meiostransparentes e homogêneos.

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PROf. ZOIM11

PRINCíPIOS dA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA REVERSIBILIDADE DOS RAIOS LUMINOSOS

A trajetória seguida pelo raio de luz, num sentido, é a mesma quando o raio troca o sentido de percurso.

Quando o motorista vê um passageiro, pelo espelhoretrovisor, este por sua vez, olhando para o espelho,visualiza o motorista, pois a trajetória de um raio luminosonão se modifica quando se inverte o sentido de suapropagação.

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PROf. ZOIM12

PRINCíPIOS dA ÓPTICA GEOMÉTRICA CONSEQUÊNCIAS DA PROPAGAÇÃO RETÍLINEA DA LUZ:

FORMAÇÃO DE SOMBRAS E PENUMBRAS:

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PROf. ZOIM13

PRINCíPIOS dA ÓPTICA GEOMÉTRICA ECLIPSE SOLAR:

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PROf. ZOIM14

PRINCíPIOS dA ÓPTICA GEOMÉTRICA

ECLIPSE LUNAR:

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PROf. ZOIM15

CÂMARA ESCuRA dE ORIfíCIO

P P’

N

M

O

M´

N´

MN = o => tamanho do objetoM’N’ = i => tamanho da imagemP => distância do objeto ao orifícioP’ => distância da imagem ao orifício

ÂNGULO VISUAL

É o ângulo com que um observador percebe um objeto